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  • 高速球原理、功能特点及应用注意事项

  • 2015-03-10 10:57 来源:安防监控网 关键字:高速球,云台系统 浏览量:81
  • 导读: 高速球是一种集成度相当高的产品,集成了云台系统、通讯系统、和摄像机系统,具体来说,高速球采用“精密微分步进电机”实现高速球的快速、准确的定位、旋转。
  •   高速球是一种智能化摄像机前端,全名叫高速智能化球型摄像机,或者一体化高速球智能球,或者简称快球,简称高速球。高速球是监控系统最复杂和综合表现效果最好的摄像机前端,制造复杂、价格昂贵,能够适应高密度、最复杂的监控场合。
      一、高速球结构原理
      高速球是一种集成度相当高的产品,集成了云台系统、通讯系统、和摄像机系统,云台系统是指电机带动的旋转部分,通讯系统是指对电机的控制以及对图象和信号的处理部分,摄像机系统是指采用的一体机机心。而几大系统之间,起着横向的连接的是一块主控核心cpu和电源部分。电源部分通过与各大系统之间供电,很多地方是采用的二极管、三极管等微电流供电,而核心cpu是实现所有功能正常运行的基础。
      高速球的原理实际上大致就是以上所说的,而具体来说,高速球采用“精密微分步进电机”实现高速球的快速、准确的定位、旋转。所有这一切都是通过cpu发给的指令来实现的。然后将摄像机的图象、摄像机的功能写进高速球的cpu,实现在控制云台的时候,将图象传输出来,并且能将摄像机的很多功能,例如白平衡、快门、光圈、变焦、对焦等功能同时实现控制。
      一般高速球都分为球心部分、外壳部分及配件部分。任何厂家的高速球,都有一个用机架把包一体机机心、控制解码主板和电机云台系统的统一起来的球心部分,然后球心部分跟外壳用螺丝或者别的方式连接起来,球心是核心部分,外壳一般有多种外观,比如派尔高外观、松下外观、和自己设计的外观。外壳一般都是采用铝合金,也有塑料的,铝合金的一般又分为铸造和冲压的两种外壳。铝合金的比塑料的好,冲压的比铸造的好。下外壳是透明罩部分,透明罩必须采用光学透明罩,才能保证通光率和图象无变形,同时还要考虑防老化、防破坏、防尘等问题。配件部分一般包括支架部分,加热器部分,扇热部分。支架包括壁装支架、吊杆支架、表面贴装吸顶、嵌入式吸顶不需要支架,一般室外球都装有扇热的装置,而加热装置只有在严寒地区才选装,室内球原则上没有扇热和加热部分。配件还包括电源,一般用的都是24伏2到3安电流的变压器供电。
      高速球有几个主要的硬件部件,首先是电机,然后是滑环,然后是电源部分和控制主板。传动的皮带也很重要。
      二、高速球功能特点
      (一)高速球有几个最基本的功能
      第一是运行速度快、第二是运行平稳、第三是定位精确。
      1、高速功能:要求预置位速度强调快,基本达到250度/秒以上;第二手控速度强调平稳,控制灵敏灵活,不能过快,不能生硬,支持变速。
      2、预置位功能:必须带有64个以上的预置位,同时要求预置位必须准确,断电后也能记忆该预置位。
      3、巡航扫描:必须可以设置高速球能在各个预置位之间巡航扫描功能。
      (二)高速球还有有些高级功能
      1、轨迹记忆功能:要求高速球能记忆多条任意的轨迹路线,同时能将轨迹路线通过设置进行调用。
      2、菜单显示功能:能够显示一个完善的操作菜单,通过菜单进行对运行速度、预置位停留时间、运行模式等的修改,通过菜单能进行摄像机参数的修改,以及编程,自动跟踪、隐私遮蔽等功能。
      3、自带报警输入输出:在高速球上加一个报警输入输出模块。
      4、网络高速球,光纤高速球:在高速球里再集成网络视频服务器模块或者光端机模块。
      三、高速球应用注意事项
      (一)高速球并不适用于任何场合
      当然,高速球并不适用于任何场合,高速快球受其自身构造的因素影响,在一些场合也并不适用。
      目前市场上绝大部分高速快球,其CCD尺寸均为1/4”,这就决定了其光电转化效率要低于1/3”CCD的枪式摄像机;另外,由于高速球机的体积有限,而其又要容纳较大变倍的光学变倍镜头,这就决定了其光学变倍镜头的尺寸较小。再加上几乎所有的快球,其光学镜头均由若干组透镜组成,通过光线在这些透镜组之间的折射、反射等,从而达到相应的光学变倍倍数。显然,光线在镜头组中进行折射、反射时,会损耗一部分能量,因此最终进入CCD的光线也就较弱,这也会影响到光电转换的效率。所以,对于照度不充足的场合,或要求昼夜均能清晰成像且在夜间无充足照明的场合,智能高速快球并不适用。比如:一些需要较大焦距(远焦200mm以上),和照度较差的环境中,如果配置云台+高性能或大变焦镜头的摄像机,其效果就会优于高速智能快球。因此,对高速快球的应用也需根据实际的监控环境做出适当的判断。
      (二)选型避免一味追求高性能、全角度、高速旋转
      在高速球选型方面,需要根据实际需要来选择,而避免一味地追求其高性能、全角度、高速旋转等性能。
      例如当设计方案时,某监控点需要安装一快球,根据实际的安装和使用环境,确认该快球采用的是壁装或立柱安装时,则可选用非全角度(全角度即水平方向360度,垂直方向180度旋转)旋转的快球。试想,当壁装的快球,其水平旋转大于180度或垂直选装大于90度时,后端监视屏幕中出现的画面是什么?——将是墙壁或地面,而这类画面对监控来说,毫无意义。这类安装方式,完全可以选择水平350度、垂直90度旋转的经济型快球。
      恰当地选择快球,不仅可以达到同等监看效果的目的,同时也能够大幅降低系统成本。例如,从快球的构造来说,2种快球的旋转角度相差仅10度,但其成本由于旋转电机的不同,其价格可相差40%以上。因此,在快球的选择中,还需要考虑到监看距离、监看目标的特性,可以根据不同的监看距离选择不同光学变倍的设备。
      四、束语
      随着社会对城市治安监控和交通监控的重视,鉴于高速球有其他摄像机不可具备的优势,在今后这种摄像机必将会有大量的应用。尽管目前高速球的成本相对较高,但是随着技术的发展,以及上游厂商元器件成本的下降,高速球的成本一定会有所降低,产品会有大面积的普及应用。